CN209860067U - 一种四电极的锂电池结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种四电极的锂电池结构，包括两个双电极正极片，两个双电极负极片，多个隔于双电极正极片与双电极负极片之间的隔膜，正、负交错的双电极正极片、隔膜、双电极负极片叠成锂电池的电芯，还包括位于锂电池一角与外包装密封连接的PP管。双电极正极片，包括设置于正极片两端外侧的两个正电极，双电极负极片，包括设置于负极片两端外侧的两个负电极，正电极与负电极成90度夹角，分别露出于锂电池的四端。正极片、负极片上分别设有多个通孔，通孔直径小于5um。本方案特别适合于快充快放电的新能源汽车中使用，充放电的效率高、性能稳定可靠。

Description

一种四电极的锂电池结构

技术领域

本实用新型涉及电池制造领域，尤其涉及一种四电极的锂电池结构。

背景技术

锂电池可以反复充电、放电，越来越成为广大电子产品的电源供电的首选，但是目前市场上的锂电池都是采用正、负两个电极的结构，存在以下的缺陷：

(1)当锂电池的容量较大、负载较重时，在充电或放电的过程中，产生的热量较大，使得锂电池的温升高，对电池的使用与性能有影响。

(2)多数锂电池的正、负极为平行排列在同一侧，这种结构在生产或使用过程中存在容易发生正、负极短路的隐患，造成电池故障甚至有***危险。

针对以上的不足，我们发明了一种四电极的锂电池结构。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于解决现有锂电池容量较大、负载较重时，产生的热量较大，使得锂电池的温升高，对电池的使用与性能有影响，锂电池的正、负极排列在同一侧，这种结构存在容易发生正、负极短路的隐患，造成电池故障甚至有***危险的问题，其具体解决方案如下：

一种四电极的锂电池结构，电池外形呈矩形，包括两个双电极正极片，两个双电极负极片，多个隔于所述双电极正极片与双电极负极片之间的隔膜，正、负交错的所述双电极正极片、隔膜、双电极负极片叠成锂电池的电芯，锂电池的外包装的内部空间以及所述电芯内部的间隙中，填充有电解液，还包括位于锂电池一角与所述外包装密封连接的PP管。

所述双电极正极片，包括设置于正极片两端外侧的两个正电极，正极片的中间涂布正极材料，正极片的两端为正极片极耳，每个正极片极耳均与同侧的正电极焊接。

所述双电极负极片，包括设置于负极片两端外侧的两个负电极，负极片的中间涂布负极材料，负极片的两端为负极片极耳，每个负极片极耳均与同侧的负电极焊接。

进一步地，所述正极材料为锂钴氧化物或锂镍氧化物或锂锰氧化物或聚阴离子正极材料中的任一种，厚度范围为20um～300um。所述负极材料为碳负极材料或锡基负极材料或含锂过渡金属氮化物负极材料或合金类负极材料或纳米级负极材料的任一种，厚度范围为20um～300um。

进一步地，所述正极片、负极片上分别设有多个通孔，通孔直径小于5 um，然后再分别涂布正极材料、负极材料。所述正电极的中部设有PP胶，所述负电极的中部设有PP胶。所述正电极与所述负电极成90度夹角，分别露出于锂电池的四端。所述隔膜材料为PP或PE材料的任一种，隔膜厚度为 16um～20um。所述正极片极耳的宽度小于所述正极片的端部的宽度，所述负极片极耳的宽度小于所述负极片的端部的宽度。

进一步地，所述PP管的直径大于2mm，一端位于锂电池内部，另一端位于锂电池内部。所述外包装为铝塑复合膜材料，分两块上下热压封装而成。所述正极片为铝箔，所述负极片为铜箔，所述正电极为铝片，所述负电极为铜镀镍或镍片。

综上所述，采用本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

本方案解决了现有锂电池容量较大、负载较重时，产生的热量较大，使得锂电池的温升高，对电池的使用与性能有影响，锂电池的正、负极排列在同一侧，这种结构存在容易发生正、负极短路的隐患，造成电池故障甚至有***危险的问题。本方案采用的正、负极片两端分别设有正、负极片极耳，再分别与锂电池同端上的正、负电极焊接，且锂电池分别有两个正电极、两个负电极，不仅加大了电池电流的面积，使大电流情况下不易发热、电池温升低、充放电性能更佳，而且，由于每个电极处于电池的不同端，有效地避免了生产或使用过程中电极发生短路的可能，提高了电池的安全性。另外，PP管的设计，不仅能用于充入电解液，还能作为电池的泄气阀之用。正极片、负极片上设计的多个通孔，不仅有利于散热，还能使电解液的空间增大，提高锂电池的能量密度，从而提高锂电池的性能。采用了本方案的四电极的锂电池，可以在原来两端电极锂电池基础上，由1A电流增加到5A电流，如果再加上材料上的优选，甚至能增加到10A电流。本方案特别适合于快充快放电的新能源汽车中使用，充放电的效率高、性能稳定可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种四电极的锂电池结构的分解图；

图2本实用新型一种四电极的锂电池结构的外部结构图；

图3为本实用新型的电芯的结构图。

附图标记说明：

1-隔膜，2-电芯，3-正极片，4-正电极，5-正极材料，6-正极片极耳，

7-负极片，8-负电极，9-负极材料，10-负极片极耳，11-PP胶，12-PP管，

13-通孔，14-外包装。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图3所示，一种四电极的锂电池结构，电池外形呈矩形，包括两个双电极正极片，两个双电极负极片，多个隔于双电极正极片与双电极负极片之间的隔膜1，正、负交错的双电极正极片、隔膜1、双电极负极片叠成锂电池的电芯2，锂电池的外包装14的内部空间以及电芯2内部的间隙中，填充有电解液(图中未画出)，还包括位于锂电池一角与外包装14密封连接的PP (也叫聚丙烯)管12。

双电极正极片，包括设置于正极片3两端外侧的两个正电极4，正极片 3的中间涂布正极材料5，正极片3的两端为正极片极耳6，每个正极片极耳6 均与同侧的正电极4焊接。

双电极负极片，包括设置于负极片7两端外侧的两个负电极8，负极片 7的中间涂布负极材料9，负极片7的两端为负极片极耳10，每个负极片极耳 10均与同侧的负电极8焊接。

进一步地，正极材料5为锂钴氧化物或锂镍氧化物或锂锰氧化物或聚阴离子正极材料中的任一种，厚度范围为20um～300um。负极材料9为碳负极材料或锡基负极材料或含锂过渡金属氮化物负极材料或合金类负极材料或纳米级负极材料的任一种，厚度范围为20um～300um。

进一步地，正极片3、负极片7上分别设有多个通孔13，通孔13直径小于5um，然后再分别涂布正极材料5、负极材料9。正电极4的中部设有PP 胶11，负电极8的中部设有PP胶11。正电极4与负电极8成90度夹角，分别露出于锂电池的四端。隔膜1材料为PP或PE(也叫聚乙烯)材料的任一种，隔膜1厚度为16um～20um。正极片极耳6的宽度小于正极片3的端部的宽度，负极片极耳10的宽度小于负极片7的端部的宽度。

进一步地，PP管12的直径大于2mm，一端位于锂电池内部，另一端位于锂电池内部。外包装14为铝塑复合膜材料，分两块上下热压封装而成。正极片3为铝箔，负极片7为铜箔，正电极4为铝片，负电极8为铜镀镍或镍片。

综上所述，采用本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

本方案解决了现有锂电池容量较大、负载较重时，产生的热量较大，使得锂电池的温升高，对电池的使用与性能有影响，锂电池的正、负极排列在同一侧，这种结构存在容易发生正、负极短路的隐患，造成电池故障甚至有***危险的问题。本方案采用的正、负极片两端分别设有正、负极片极耳，再分别与锂电池同端上的正、负电极焊接，且锂电池分别有两个正电极、两个负电极，不仅加大了电池电流的面积，使大电流情况下不易发热、电池温升低、充放电性能更佳，而且，由于每个电极处于电池的不同端，有效地避免了生产或使用过程中电极发生短路的可能，提高了电池的安全性。另外，PP管12的设计，不仅能用于充入电解液，还能作为电池的泄气阀之用。正极片3、负极片7上设计的多个通孔13，不仅有利于散热，还能使电解液的空间增大，提高锂电池的能量密度，从而提高锂电池的性能。采用了本方案的四电极的锂电池，可以在原来两端电极锂电池基础上，由1A电流增加到5A电流，如果再加上材料上的优选，甚至能增加到10A电流。本方案特别适合于快充快放电的新能源汽车中使用，充放电的效率高、性能稳定可靠。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种四电极的锂电池结构，电池外形呈矩形，其特征在于：包括两个双电极正极片，两个双电极负极片，多个隔于所述双电极正极片与双电极负极片之间的隔膜，正、负交错的所述双电极正极片、隔膜、双电极负极片叠成锂电池的电芯，锂电池的外包装的内部空间以及所述电芯内部的间隙中，填充有电解液，还包括位于锂电池一角与所述外包装密封连接的PP管；

所述双电极正极片，包括设置于正极片两端外侧的两个正电极，正极片的中间涂布正极材料，正极片的两端为正极片极耳，每个正极片极耳均与同侧的正电极焊接；

所述双电极负极片，包括设置于负极片两端外侧的两个负电极，负极片的中间涂布负极材料，负极片的两端为负极片极耳，每个负极片极耳均与同侧的负电极焊接。

2.根据权利要求1所述一种四电极的锂电池结构，其特征在于：所述正极材料为锂钴氧化物或锂镍氧化物或锂锰氧化物或聚阴离子正极材料中的任一种，厚度范围为20um～300um；所述负极材料为碳负极材料或锡基负极材料或含锂过渡金属氮化物负极材料或合金类负极材料或纳米级负极材料的任一种，厚度范围为20um～300um。

3.根据权利要求2所述一种四电极的锂电池结构，其特征在于：所述正极片、负极片上分别设有多个通孔，通孔直径小于5um，然后再分别涂布正极材料、负极材料。

4.根据权利要求3所述一种四电极的锂电池结构，其特征在于：所述正电极的中部设有PP胶，所述负电极的中部设有PP胶。

5.根据权利要求4所述一种四电极的锂电池结构，其特征在于：所述正电极与所述负电极成90度夹角，分别露出于锂电池的四端。

6.根据权利要求5所述一种四电极的锂电池结构，其特征在于：所述隔膜材料为PP或PE材料的任一种，隔膜厚度为16um～20um。

7.根据权利要求6所述一种四电极的锂电池结构，其特征在于：所述正极片极耳的宽度小于所述正极片的端部的宽度，所述负极片极耳的宽度小于所述负极片的端部的宽度。

8.根据权利要求1所述一种四电极的锂电池结构，其特征在于：所述PP管的直径大于2mm，一端位于锂电池内部，另一端位于锂电池内部。

9.根据权利要求1所述一种四电极的锂电池结构，其特征在于：所述外包装为铝塑复合膜材料，分两块上下热压封装而成。

10.根据权利要求1所述一种四电极的锂电池结构，其特征在于：所述正极片为铝箔，所述负极片为铜箔，所述正电极为铝片，所述负电极为铜镀镍或镍片。